[发明专利]液压混合动力车辆恒压网络动力系统参数匹配方法

说明书

技术领域

发明涉及动力装置参数设计方法，具体涉及液压混合动力车辆恒压网络动力系统参数匹配方法，属于动力装置设计方法。

背景技术

目前的液压混合动力车辆液压系统的结构主要包括液压泵、泵/马达、高压蓄能器、低压蓄能器、液压油缸和若干液压阀。传统的液压混合动力车辆动力系统是泵控马达式的调速系统，即发动机带动液压泵运转，驱动液压马达旋转。泵控马达系统的参数匹配主要集中在液压泵、液压马达和蓄能器的匹配上，且各个元件的设计相对比较独立，不能提供系统全面的参数关系。

液压混合动力车辆恒压网络动力系统不同于传统的泵控马达动力系统，在恒压网络动力系统中存在功率耦合，在恒压网络和负载油路中存在着更为复杂的功率传递。一般的液压混合动力车辆的参数匹配过程为：首先根据发动机的转矩、功率和转速来计算所需液压泵的排量和转速范围，选取合适的液压泵；根据所设定的驱动力和制动力以及车速的变化范围来确定泵/马达的排量和转速，进而选取合适的泵/马达；制动时，蓄能器用来回收和存储能量，蓄能器的选择要考虑车辆的制动性能，要考虑的参数有容积、最高压力、最低压力等。但该方法并不适用于具有液压变压器的液压混合动力车辆恒压网络动力系统，液压变压器是沟通恒压网络和负载油路的枢纽，因此具有液压变压器的恒压网络动力系统的参数匹配则要兼顾功率耦合和系统性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种液压混合动力车辆恒压网络动力系统参数匹配方法，该方法针对具有液压变压器的液压混合动力车辆恒压网络动力系统，以车辆的基本结构参数和基本性能出发，通过各个参数之间的内在联系，逐步选取合适的参数，这样即能保证车辆的结构参数设计要求，也能保证车辆的动力性。

所述液压混合动力车辆恒压网络动力系统包括由高压蓄能器、低压蓄能器以及自由活塞发动机组成的恒压网络、一个以上液压变压器和一个以上液压马达；其特征在于，将一个以上液压变压器所组成的液压变压器组等效为一个液压变压器，令为等效液压变压器；通过变压器等效功率P_HT、变压器等效流量q_v和变压器等效排量V来表示该等效液压变压器的性能；

所述变压器等效功率P_HT为：P_HT＝p_Aq_v/60，变压器等效流量q_v为：q_V＝N_HTVn_HTmax/1000；其中p_A为恒压网络的压力，N_HT为液压变压器的个数，n_HTmax为等效液压变压器的最高转速；

则对液压混合动力车辆恒压网络动力系统进行参数匹配指获得恒压网络的压力p_A、变压器等效功率P_HT、变压器等效流量q_v、变压器等效排量V、液压变压器个数N_HT、液压马达排量V_m以及液压马达个数N_m；已知车辆的车重G，液压元件的许用压力为P_max，车轮半径为r，车辆的最大爬坡度为i_max，车辆的最高车速为u_amax和主减速比为i₀；

步骤一：定义当等效液压变压器的变压比为1.0时的车辆驱动力为系统的特征驱动力F_d，则：Fd=pANmVmi02πr---(1)]]>

依据车辆最大爬坡度i_max、车辆最大动力因数D_max与车辆驱动力之间的匹配关系可得：